Un hibrid de proteină sintetică aduce tratamente promițătoare pentru afecțiunile hepatice
Un grup de cercetare condus de profesorul Ikerbasque Aitziber L. Cortajarena de la CIC biomaGUNE a dezvoltat un tratament inovator anti-fibrotic și anti-tumoral prin legarea unei proteine sintetice la nanoclustere de aur (agregate mici de aproximativ 6 atomi de aur).
Studiul, realizat în colaborare cu grupul condus de Dr. Ana Beloqui de la Universitatea Catolică din Louvain (Belgia), a demonstrat că această formulare hibridă prezintă o specificitate hepatică puternică și efecte secundare minime la șoareci.
Boliile hepatice pot evolua de la inflamație reversibilă la condiții cronice, cum ar fi fibroza hepatică și cancerul hepatic. Fibroza se caracterizează prin acumularea progresivă de țesut cicatricial în stadiile incipiente, ceea ce poate duce la formarea tumorilor și la insuficiență hepatică în stadiile avansate. Conform OMS, în 2020 au fost înregistrate la nivel mondial 830.000 de decese cauzate de carcinoma hepatocelular. De asemenea, se estimează că aproximativ 3,3% din populația globală suferă de fibroza hepatică avansată.
În ultimii ani, s-au depus eforturi considerabile pentru dezvoltarea unor strategii terapeutice destinate blocării funcției proteinei Hsp90, datorită rolului său central în progresia fibrozei și cancerului. Moleculele de proteină sintetice au apărut ca o alternativă atractivă, deoarece pot fi concepute rațional pentru a recunoaște ținte specifice, iar activitatea lor terapeutică poate fi optimizată.
În acest context, materialul hibrid dezvoltat de grupul Biomolecular Nanotechnology de la CIC biomaGUNE, în colaborare cu grupul Advanced Drug Delivery and Biomaterials de la Louvain Drug Research Institute, este proiectat să se lege de proteina Hsp90, la fel cum o cheie se potrivește într-un lacăt.
Aceasta permite blocarea proceselor care declanșează boala, având în vedere că cantități excesive din această proteină se găsesc în ficatul bolnav. Rezultatele studiului arată că compusul dezvoltat reprezintă o terapie promițătoare, de vârf, care determină un răspuns imun scăzut și oferă un potențial terapeutic ridicat.
În cazul fibrozei hepatice, tratamentul dezvoltat reduce daunele hepatice. Echipa a reușit să verifice o reducere a prezenței moleculelor care declanșează boala, precum și o diminuare a fibrelor de colagen acumulate. Cu alte cuvinte, acesta aplică o frână mecanismului care cauzează cicatrizarea, în timp ce elimină țesutul deja deteriorat.
În ceea ce privește cancerul hepatic, rezultatele sunt la fel de promițătoare: blocarea proteinei Hsp90 duce la o reducere a proteinelor care permit celulelor canceroase să se dividă necontrolat. Datorită acestui mecanism biologic de „frânare”, echipa de cercetare a reușit să reducă semnificativ atât numărul, cât și dimensiunea tumorilor, o descoperire pe care au confirmat-o prin diverse tehnici de analiză imagistică și moleculară.
Între timp, prezența nanoclusterului de aur a permis detectarea „distribuției medicamentului în organismul șoarecelui, făcând posibilă investigarea organelor în care s-a acumulat; aceasta este o informație esențială pentru a înțelege comportamentul său în organism și, prin urmare, pentru a dezvolta medicamente eficiente”, a declarat Gabriela Guedes, unul dintre cercetătorii implicați în studiu.
„Este important să subliniem faptul că versatilitatea acestor proteine concepute deschide posibilitatea de a adapta componenta metalică la tehnica de imagistică dorită”, a spus Cortajarena.
Structura proteică poate fi proiectată astfel încât, pe lângă aur, să se lege într-un mod stabil de alte metale, cum ar fi gadoliniumul sau fierul, ceea ce conferă sistemului terapeutic capacitatea de a fi urmărit printr-o gamă variată de tehnici de imagistică și diagnostic. De exemplu, „legarea nanostructurilor pe bază de fier la proteina proiectată ar permite monitorizarea tratamentului în timp real prin imagistica prin rezonanță magnetică, fără a fi nevoie de a administra un agent de contrast suplimentar”, a adăugat profesorul Ikerbasque.
Cercetătorii au concluzionat că acest studiu oferă dovezi nu doar pentru potențialul proteinei concepute ca agent antifibrotic și anti-tumoral, ci și pentru versatilitatea sa în dezvoltarea ca agent theranostic, adică unul care îndeplinește atât funcții terapeutice, cât și diagnostice. Aceste rezultate deschid nenumărate oportunități pentru îmbunătățirea tratamentului și rezultatelor pacienților: „Descoperirile noastre oferă noi posibilități pentru dezvoltarea terapiei bazate pe proteine de acest tip.”
